豆大蓟马的生物学特性研究
2014-04-29邱海燕刘奎李鹏付步礼唐良德张曼丽
邱海燕 刘奎 李鹏 付步礼 唐良德 张曼丽
摘 要 豆大蓟马[Megalurothrips usitatus(Bagnall)]是海南豇豆的重要害虫,是影响豇豆质量安全的主要因素。通过室内试验,对豆大蓟马的发育速率、有效积温、产卵量和成虫寿命等生物学特性进行研究。结果表明:在15~35 ℃温度范围内,豆大蓟马的世代发育历期为10.57~46.29 d,其中卵期为2.72~8.71 d,若虫期为3.54~16.24 d,预蛹期为0.76~3.62 d,蛹期为2.02~8.74 d,产卵前期为1.00~9.16 d;各虫态发育速率与温度呈二次回归关系,且呈显著相关;卵、若虫、预蛹及蛹期的发育起点温度分别为6.18、9.80、9.37、8.83 ℃,有效积温依次为76.55、76.77、17.06 、46.73日·度,完成世代发育起点温度和有效积温分别为9.35 ℃和238.87日·度;温度对豆大蓟马的存活率影响显著;成虫寿命随着温度的升高而缩短,15 ℃下平均寿命为63.24 d,35 ℃下平均寿命为11.20 d;30 ℃时产卵量最高,平均产卵232.78粒/雌,分别是15 ℃和35 ℃下的3.84倍和8.87倍。本研究结果为进一步开展豆大蓟马的科学防控提供了基础资料。
关键词 豆大蓟马;生物学特性;发育历期;存活率;有效积温
中图分类号 Q968.1 文献标识码 A
豆大蓟马[Megalurothrips usitatus(Bagnall)]又名豆花蓟马、普通大蓟马,属锥尾亚目(Terebrantia)蓟马科(Thripidae)。豆大蓟马以锉吸式口器取食豇豆生长点、花器、荚果等幼嫩组织的汁液。生长点叶片受蓟马危害,可造成叶片皱缩、变小、弯曲或畸形,严重时叶托干枯,心叶不能伸开,生长点萎缩,茎蔓生长缓慢或停止;荚果受害后,幼荚畸形或荚面出现粗糙的伤痕,严重影响豇豆的品质[1]。近年来,该虫已成为海南豇豆的主要害虫,据海南省植保站2013年2月的病虫害通报,乐东利国镇豆大蓟马田间虫口密度平均达8~10头/花,有虫株率95%以上。为了控制豆大蓟马,生产上频繁、大量使用化学农药,这已成为豇豆农残超标的主要因素[2-3]。
目前,有关豆大蓟马的研究不多。据报道,豆大蓟马的寄主有28种,分属9科,其中16种为豆科植物[4-5]。在中国台湾省,豆大蓟马主要为害大豆(Glycine max)、红豆(Vigna angularis)、花生(Arachis hypogaea Linn.)等豆科作物,其中红豆为其最偏好寄主[6-8]。豆大蓟马在红豆花期、豇豆生长中后期呈聚集式分布[3, 9],田间种群动态与温度显著相关[4]。另外,土壤的质地、密度及含水量会影响豆大蓟马化蛹[10]。关于豆大蓟马生物学特性的报道,目前仅见不同温度下豆大蓟马在大豆上的发育历期和产卵量的报道及在相同温度下豆大蓟马在不同寄主上的发育历期和产卵量的报道[4, 8]。为了解豆大蓟马在豇豆上的生长和存活特性,本研究以豇豆Vigna unguiculata为寄主,对豆大蓟马发育历期、存活率、产卵量及成虫寿命等生物学特性进行了较为详细的研究,以期为豆大蓟马的科学防治提供基础资料。
1 材料与方法
1.1 材料
豆大蓟马采自海南省定安县吉秀村豇豆花上,采回后在室内用豇豆豆荚喂养,在人工气候箱内饲养,饲养条件如下:温度(25±0.5)℃,光周期L12 ∶ D12,相对湿度(70±5)%。
1.2 方法
1.2.1 温度对豆大蓟马发育的影响 试验在人工气候箱中进行,分别设置15、20、25、30、35 ℃共5个温度处理,相对湿度均为(70±5)%,采用单头饲养的方法观察其发育历期。将新鲜豆荚清洗晾干,切成长约3 cm,置于含不少于30头蓟马成虫的平底塑料管(直径2.8 cm,高11.5 cm,底部铺2层纸巾)中,供成虫产卵。12 h后去除成虫,将带卵豆荚转入平底玻璃指形管(直径2.5 cm,高7 cm,底部铺2层纸巾)中,置于人工气候箱中,每天8:00、20:00观察1次,直至卵孵化,记录卵的孵化时间。挑取新孵化若虫,单头饲养于指形管中,指形管中有长约3 cm的新鲜豆荚(每24 h更换1次)。每个处理重复3次,每个重复不少于10头若虫。每天8:00、20:00观察记录各虫态的发育及存活情况,直至若虫死亡或发育成成虫,卵的历期记录为从成虫产卵至卵孵出若虫的时间。由于卵产在豆荚组织内,难以观察和计数,因此无法统计卵的存活率。
1.2.2 温度对成虫寿命、繁殖力的影响 在15、20、25、30、35 ℃温度下蛹羽化成成虫后,单头饲养于平底指形管中,每个处理10~20头雌成虫,每个处理重复3次,每24 h观察记录成虫的存活情况,并更换新鲜豇豆,更换出来的豇豆分别置于圆底指形管(直径为1 cm,高7 cm)中,直至卵全部孵化成若虫。由于豆大蓟马将卵产在豆荚组织内,难以观察而无法计算卵数,因此以孵化出的1龄若虫数表示成虫的产卵量[11-12]。
1.3 数据分析
根据不同温度下各虫态的发育速率,采用“回归直线法”和“加权法”计算豆大蓟马的发育起点温度和有效积温[13]。采用SAS软件对豆大蓟马各虫态发育历期、成虫寿命、产卵量进行统计分析,同时采用二次回归方程拟合豆大蓟马发育速率与温度的关系。
2 结果与分析
2.1 不同温度下豆大蓟马的发育历期与发育速率
豆大蓟马在5个温度下的发育历期见表1,温度对各虫态的发育历期影响显著。在试验温度下豆大蓟马均能完成整个发育,随着温度的升高,发育历期缩短。其中,卵在不同温度下的发育历期差异显著(p<0.05);若虫、预蛹与蛹在15~30 ℃温度下的发育历期随着温度的升高而缩短,并且不同温度间呈显著差异(p<0.05),但在30、35 ℃下的发育历期差异不显著;产卵前期在35 ℃时有所延长,并显著长于30 ℃。
通过对豆大蓟马的发育速率与温度进行二次回归分析,得到豆大蓟马不同虫态发育速率与温度关系的预测模型,不同虫态的回归方程及显著性检验结果见表2。结果表明,回归模型中,豆大蓟马各虫态的发育速率与温度的关系均达到显著水平(p<0.05),在15~35 ℃温度范围内,可对豆大蓟马的发育速率进行预测。
2.2 不同温度下豆大蓟马各虫态的存活率
在15~35 ℃下豆大蓟马各虫态的存活率情况见表3,温度对豆大蓟马的存活率影响显著。在20、25 ℃下若虫存活率最高,二者差异不显著,但显著高于其他温度下的存活率。在15~35 ℃下,预蛹和蛹的存活率均在80%以上,但35 ℃下的存活率均显著低于其他温度下的存活率。在若虫-成虫的发育历期中,豆大蓟马在20、25 ℃下的存活率最高,分别为85.08%、87.11%,二者差异不显著,但均显著高于其他温度下的存活率;在15、35 ℃下,豆大蓟马的存活率较低,分别为58.77%、43.81%,显著低于其他温度下的存活率。
2.3 豆大蓟马不同虫态发育起点温度和有效积温
豆大蓟马各虫态发育起点温度和有效积温的计算结果见表4。卵、若虫、预蛹、蛹、世代的发育起点温度分别为6.18、9.80、9.37、8.83、9.35 ℃;有效积温分别为76.55、76.77、17.06、46.73、238.87日·度。以海口和东方2013年气象资料推算,豆大蓟马在海南一年可发生24~26代,世代重叠。
2.4 不同温度下豆大蓟马成虫寿命及繁殖力
在15~35 ℃下,豆大蓟马成虫寿命及产卵量情况见表5。在试验温度下,豆大蓟马成虫寿命随着温度的升高而缩短。在15 ℃下寿命最长,平均寿命为63.24 d,显著高于其他温度下的寿命;35 ℃时寿命最短,平均寿命仅为11.20 d,显著低于其他温度下的寿命。豆大蓟马在20 ℃和25 ℃条件下繁殖力无显著差异(p<0.05),平均产卵量分别为179.29、190.31粒/雌;在30 ℃下产卵量最高,平均为232.78粒/雌;35 ℃下的产卵最低,平均产卵量仅为26.23粒/雌;30 ℃条件下的产卵量是35 ℃时的8.87倍。
3 讨论与结论
温度对豆大蓟马的生长发育影响显著,在15~30 ℃下,豆大蓟马各虫态的发育历期随着温度的升高而缩短,这与Chang[4]报道的在14~30 ℃下,20 ℃时各虫态的发育历期最长的研究结果相差较大。此外,在本研究中,在15~30 ℃下豆大蓟马的平均产卵量显著高于Chang[4]报道的产卵量;Chang[4]曾报道30 ℃为豆大蓟马的临界温度,但在本研究中,豆大蓟马在35 ℃下仍能够顺利完成世代发育并产下后代。究其原因可能是:一是所采用的寄主不同;二是所用虫源为不同地理种群[14-16]。
温度对豆大蓟马的存活率影响显著。在15、35 ℃下豆大蓟马若虫的存活率均显著低于其他温度下的存活率,这表明若虫对温度较为敏感,高温和低温均不利于其生长发育。预蛹和蛹在15~30 ℃下存活率均在90%以上,在35 ℃下,虽显著低于其他温度下的存活率,但仍在80%以上,这表明预蛹和蛹对温度的适应范围较广,但高温对其影响较大。豆大蓟马世代存活率在20、25 ℃下最高,分别为87.11%、85.08%,显著高于其他温度下的存活率;在15、35 ℃下存活率最低,分别仅为58.77%、43.81%。由此可见,豆大蓟马的最适发育温度为20~25 ℃,温度过低或过高均会影响豆大蓟马的存活。
在适宜温度范围内,豆大蓟马的发育历期短、产卵量高、存活率高,而海南冬种豇豆的主要种植区三亚冬春季节平均气温为20~28 ℃,为豆大蓟马的大量繁殖、暴发为害提供了有利环境,这与豆大蓟马为害高峰期在当年12月至翌年3月相吻合。
近几年,豆大蓟马已成为海南豇豆的主要害虫,对其进行的化学防治成为影响豇豆产品质量安全的主要因素,受到了越来越多的关注。海南是我国冬季豇豆的主产区,一旦对豆大蓟马控制不当,将会造成巨大经济损失。今后有必要对豆大蓟马的生物学特性和发生规律进行更加深入细致的研究,这将对豆大蓟马的防治研究具有重要的意义。
致谢 华南农业大学张维球教授帮助本研究鉴定豆大蓟马,在此表示感谢。
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责任编辑:黄东杰